【PHP7内核剖析】——变量自动GC机制

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引用计数

写时拷贝

回收时机

前言：这篇文章主要记录了PHP内存管理中的变量自动GC机制。关于这块，在我之前的博客 ”浅谈PHP7的垃圾回收机制“ 中有粗略的说一些，如果你不想深入的探究的话，看一下那一篇文章即可，这里我会说的更加深入一些。

我们都知道，PHP中我们每次使用一个变量的时候直接用$符号申明，之后我们就在需要用到的地方直接使用就好了，最后使用完之后，我们将不会再去管它。但是了解C或者C++的同学应该知道，一个变量的正常流程应该是现在堆上申请内存，然后在使用完之后一定要将变量的内存释放。那我们在PHP中为啥没有释放的这一步呢？这是因为PHP的变量内存是内核自己去释放的，不仅是PHPPHP字符串变量，除了C和C++之外，大多数高级语言都是将变量的内存释放都在内核中实现了。那今天我们就来看一下PHP的内核时怎么去释放变量的内存的。

引用计数

引用计数用来记录当前有多少zval指向同一个zend_value,当新的zval指向这个zend_value，计数器+1，当zval销毁时，计数器-1。当引用计数为0时，表明没有任何变量指向zend_value了，这时候就可以对value进行释放了。PHP7中将变量的引用计数放到了zend_value结构中，这与之前时不同的，之前的的引用计数信息时存放在zval结构里面的。我们先看一下PHP中变量类型的内部结构：以string类型为例：

在上面的struct里面，我们看到有一个成员时gc,这个gc就是用来保存引用计数信息的。再看成员gc，它的类型时zend_refcounted_h,那我们也来看一下这个结构的内部实现：

其中，32为无符号的整形refcount成员就是记录引用计数的。

举个例子来说：

上面就是引用计数变化的历程。

注意的是：并不是所有的类型都会用到引用计数，没有具体value的值是不会用到引用计数的，比如：整型，浮点型，布尔型，NULL，因为上面4中类型的值是直接存在zval的，所以它们是不会共用value的，拷贝的时候也是深拷贝。还有两个特殊情况也不会用到引用计数：内部字符串，不可变数组。

写时拷贝

关于写时拷贝，它的意思就是指只有在有必要（需要写的时候）的情况下才进行深拷贝，这样既可以提高效率，也可以节省空间。上代码解释一下：

上面就是写时拷贝的内部原理：只有在写的时候才会深度拷贝，否则会指向已有的地址。然而需要我们注意的是：并不是所有类型的value都可以进行复制，比如对象与资源。如果多个变量指向同一个对象，当其中一个变量修改对象时，其修改将反应在所有的变量上。实际上，只有string与array这两种类型支持value的分离。

回收时机

在自动GC机制中，变量的回收一般有三种情况，函数返回，修改变量，主动销毁。

（编辑：上海站长网）

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